Засоби нагрівання і охолодження Нагрівання парою

Нагрівання водяною парою

Водяна пара являється найбільш розповсюдженим гарячим теплоносієм для нагрівання до температури 150 – 170°C.

Переваги водяної пари як нагріваючого агента:

1. Високий коефіцієнт тепловіддачі.

2. Велика кількість тепла, що виділяється при конденсації одиницею кількості пари.

3. Можливість транспортування по трубопроводам на значні відстані.

4. Рівномірність обігріву, так як конденсація пари відбувається при постійній температурі.

5. Легке регулювання обігріву.

Звичайно застосовують насичену пару невеликого тиску (до 6 – 10 ат), інколи перегріту на 20 – 30 °C.

Нагрівання водяною парою відбувається шляхом застосування так званої гострої чи глухої пари.

При обігріві гострою парою її вводять безпосередньо в рідину, що нагрівається, і утворений конденсат зміщується з нею.

При обігріві глухою парою рідина, що обігрівається, не доторкається до пари, а відділена від неї стінкою, через яку і передається тепло. Такий спосіб обігріву являється найбільш розповсюдженим. При обігріві глухою парою необхідно, щоб вона повністю зконденсувалася в апараті.

Для видалення з апарату конденсату без випуску з ним пари застосовують спеціальний устрій – конденсатовідводник.

Найбільше розповсюдження має конденсаційні горшки.

Нагрівання парою високиплячих рідин

Для нагрівання до температури вище 150 – 170°C замість водяної пари високого тиску часто застосовують пари висококиплячих органічних речовин чи ртуті. Із органічних рідин найбільш розповсюджена дифенильна суміш. Дифинильна суміш плавиться і кипить при постійній температурі (температура плавлення 12,3°C, температура кипіння 258°C); вище 400°C починається швидше розпадання дифенильної суміші.

Пари ртуті застосовуються для нагріву до 380-500°C . Ртуть не горюча, але токсична, що сильно заважає її застосуванню. Коефіцієнт тепловіддачі при конденсації парів ртуті складає близько 600 Вт/м² град.

Нагрівання гарячими речовинами

При нагріванні гарячими речовинами частіше над усе застосовують циркуляційний засіб обігріву. За цим засобом рідкий нагріваючий агент, який знаходиться в замкненому просторі, циркулює лише пічкою або іншими апаратами, де він нагрівається, і теплообмінником, в якому він віддає отримане в першому апараті тепло. Таким чином, нагріваючий агент не витрачається, а служить лише переносником тепла від печі до теплообмінника. Нагрів гарячого теплоносія в печі відповідає його охолодженню в теплообміннику (якщо не враховувати незначні втрати тепла) і складає 5-10°C .

Циркуляція може бути природного або вимушеною.

Інший засіб нагрівання гарячими рідинами полягає у застосуванні обігріваючих бань, що представляють собою апарати з рубашками, заповненими рідкими нагріваючими агентами. Рубашка нагрівається паливними газами, за допомогою електрообігрівання або змійовика, по якому пропускається пара високого тиску.

При нагріванні гарячими рідинами нагріваючими агентами служить зазвичай вода або високо киплячі органічні рідини.